Universidad de CaraboboFacultad de Ciencias de la EducacinDepartamento de: Biologa y QumicaCtedra: Qumica Analtica II

DETERMINACIN DEL CIDO FOSFRICO EN LOS REFRESCOS DE COLA

Brbula, Noviembre del 2014

RESUMEN Se realiz la practica con el objetivo de calibrar un medidor de pH con soluciones buffer estndares, esto con la finalidad de valorar el contenido de cido fosfrico en las bebidas gaseosas como la Coca-Cola, la Pepsi y la Big-cola, utilizando el mtodo potencimetro. Se tomaron 40ml de refresco cola y 40ml de agua destilada titulando as con hidrxido de sodio (NaOH) para obtener finalmente, los valores del pH y determinar la concentracin ya antes mencionado en las bebidas gaseosas.

Introduccin Los mtodos potenciomtricos se basan en las medidas del potencial de celdas electroqumicas en ausencia de corrientes apreciables. Dicho de otra manera, los mtodos potenciomtricos son aquellos que miden la diferencia de potencial entre dos electrodos de una clula galvnica en condiciones de intensidad de corriente cero, siendo su objetivo determinar la concentracin de los analito a partir de los datos de potenciales de electrodo. Se utiliza un electrodo de referencia, como el electrodo de calomelanos, el cual posee de manera inherente un potencial constante y conocido en relacin con el tiempo. Tambin se requiere de la presencia de un electrodo de trabajo por el mtodo utilizado ejemplo el electrodo de vidrio, el cual se caracteriza por contar con una gran sensibilidad en relacin con la especie electro activa, en el caso del electrodo de vidrio, posee una especial sensibilidad frente al in Hidrgeno.

Existen dos mtodos principalmente para realizar mediciones potenciomtricas. El primero es hacer una sola medicin de potencial de la celda se llama Potenciometra directa y se utiliza principalmente para calcular el pH de la solucin acuosa. En el segundo el in se puede titular y el potencial se mide en funcin del volumen del titulante y se llama titulacin potenciomtrica, la cual es utilizada para la medicin de un potencial y as poder detectar el punto de equivalente de una titulacin. El nico requisito es que la reaccin incluya un aumento o disminucin de un in sensible al electrodo. Este mtodo se aplic con la finalidad de determinar la concentracin de cido fosfrico contenida en los refrescos cola (Coca-Cola, Pepsi-cola y big-cola), para el cual se utiliz NaOH como titulante, cabe destacar que la titulacin se realiz desalojando 20 mL del titulante en intervalos y de esta manera poder obtener varios valores de pH.

Parte Experimental

Se prepar una solucin de Hidrxido de Sodio a 0.05 N, se tom una bureta y se enraz con la solucin de NaOH, posteriormente en un beacker se aadieron 40 ml de refresco Pepsi Cola junto a 40 ml de agua destilada, seguidamente se procedi a titular con la solucin de Hidrxido de Sodio para as medir el pH a travs de un dispositivo el cual tena conectado dos electrodos uno de vidrio y el otro calomelanos. Se midi varias veces el pH y se fue aadiendo el titulante por mL dentro de la solucin que contena el refresco de cola. Este procedimiento se realiz hasta determinar la cantidad de cido fosfrico que contena dicho refresco. Una vez terminada la experiencia se realiz el mismo proceso, pero en este caso utilizando otras marcas de refrescos como lo son: La Coca-Cola y la Big Cola.

TABLA DE DATOS DE LA PEPSI-COLAVol. NaOHAadido(mL)pHVolumen mediodpH/dVVol.NaOHd2pH/dV2

0,0003,1600,500,030,00

1,0003,1901,500,071,000,04

2,0003,2602,500,152,000,08

3,0003,4103,500,313,000,16

4,0003,7204,501,104,000,79

5,0004,8205,500,695,00-0,41

6,0005,5106,500,326,00-0,37

7,0005,8307,250,267,00-0,06

7,5005,9607,750,207,50-0,12

8,0006,0608,250,248,000,08

8,5006,1808,750,248,500,00

9,0006,3009,250,209,00-0,08

9,5006,4009,800,189,50-0,03

10,1006,51010,600,2010,100,03

11,1006,71011,600,2311,100,03

12,1006,94012,600,2412,100,01

13,1007,18013,600,3413,100,10

14,1007,52014,600,5114,100,17

15,1008,03015,600,6815,100,17

16,1008,71016,600,3116,10-0,37

17,1009,02017,600,2217,10-0,09

18,1009,24018,600,1518,10-0,07

19,1009,39019,600,1319,10-0,02

20,1009,52010,050,4720,100,34

Vol. NaOH

Mximo0,794,00

Mnimo-0,415,00

Volumen del Punto de Equivalencia

4,658ml

VA (mL)10,00CA (mol/L)4,66

VB (mL)4,658CB (mol/L)10,00

TABLA DE DATOS DE LA COCA-COLAVol. NaOHAadido(mL)pHVolumen mediodpH/dVVol.NaOHd2pH/dV2

0,0003,0800,500,100,00

1,0003,1801,500,111,000,01

2,0003,2902,500,172,000,06

3,0003,4603,500,393,000,22

4,0003,8504,502,024,001,63

5,0005,8705,500,405,00-1,62

6,0006,2706,500,116,00-0,29

7,0006,3807,250,127,000,01

7,5006,4407,750,427,500,60

8,0006,6508,250,208,00-0,44

8,5006,7508,750,208,500,00

9,0006,8509,250,229,000,04

9,5006,9609,750,569,500,68

10,0007,24010,500,2710,00-0,58

11,0007,51011,500,5311,000,26

12,0008,04012,500,7512,000,22

13,0008,79013,500,3813,00-0,37

14,0009,17014,500,2014,00-0,18

15,0009,37015,500,2815,000,08

16,0009,65016,500,1016,00-0,18

17,0009,75017,500,0717,00-0,03

18,0009,82018,500,0818,000,01

19,0009,90019,500,1119,000,03

20,00010,01010,000,5020,000,39

Vol. NaOH

Mximo1,634,00

Mnimo-1,625,00

Volumen del Punto de Equivalencia

4,502 ml

VA (mL)40,00CA (mol/L)0,002475846

VB (mL)4,502CB (mol/L)0,02

TABLA DE DATOS DE LA BIG COLAVol. NaOHAadido(mL)pHVolumen mediodpH/dVVol.NaOHd2pH/dV2

0,0002,1100,500,820,00

1,0002,9301,500,041,00-0,78

2,0002,9702,500,072,000,03

3,0003,0403,500,083,000,01

4,0003,1204,500,094,000,01

5,0003,2105,500,135,000,04

6,0003,3406,500,196,000,06

7,0003,5307,250,267,000,07

7,5003,6607,750,307,500,08

8,0003,8108,250,308,000,00

8,5003,9608,750,448,500,28

9,0004,1809,250,349,00-0,20

9,5004,3509,800,039,50-0,61

10,1004,37010,600,6010,100,94

11,1004,97011,600,4511,10-0,15

12,1005,42012,600,3912,10-0,06

13,1005,81013,600,3213,10-0,07

14,1006,13014,600,2514,10-0,07

15,1006,38015,600,1715,10-0,08

16,1006,55016,600,4316,100,26

17,1006,98017,600,2017,10-0,23

18,1007,18018,600,5218,100,32

19,1007,70019,600,3119,10-0,21

20,1008,01010,050,4020,100,09

Vol. NaOH

Mximo0,9410,10

Mnimo-0,781,00

Volumen del Punto de Equivalencia

5,116 ml

VA (mL)10,00CA (mol/L)5,12

VB (mL)5,116CB (mol/L)10,00

Anlisis y Discusin de Resultados

El mtodo potenciomtrico es uno de los mtodos ms modernos utilizados en la qumica analtica, el cual consiste en medir el pH mediante una celda electroqumica sin paso de corriente apreciable. Para determinar la concentracin del cido fosfrico en la bebidas gaseosas especficamente en las de cola, se utiliz un electrodo de vidrio de medida de pH siendo este una clula de un electrodo indicador de vidrio y un electrodo de referencia de calomelanos saturados, ambos sumergidos en una solucin de 40ml de refresco cola y 40ml de agua destilada, titulando as con hidrxido de sodio (NaOH) a 0,05N, hasta desalojar 20ml de este y poder observar una variabilidad entre los pH de cada refresco de cola utilizados (big-cola, Coca-Cola y pepsi-cola).

Cabe destacar que por los clculos realizados se puede decir que el refresco de big-cola contiene mayor cantidad de cido fosfrico que las otras dos clase de refrescos, a pesar de que la coca cola y pepsi-cola poseen puntos de equivalencia similares su concentracin es muy diferente. De igual manera la concentracin entre la big-cola y la Pepsi-cola son iguales sus puntos de equivalencia difieren debido a que el de la big-cola es mayor, por otra parte, es importante sealar que el cido fosfrico es utilizado en los productos envasados para favorecer la conservacin de los ingredientes y a su vez para estabilizar el sabor, junto con el dixido de carbono para producir la gasificacin de las bebidas gaseosas.

Esto indica que el refresco big-cola posee una mayor gasificacin en comparacin con los otros dos refrescos, por lo que se puede decir que es debido al cido fosfrico que se le da una sabor fuerte a este tipo de bebidas, incluso son ms acidas que el limn y el vinagre, motivo por el cual se agrega una cantidad de azcar muy grande para poder balancear la acidez. Conclusiones El mtodo de titulacin potenciomtrica es un proceso utilizado para conocer la concentracin de soluciones, a partir de una solucin estndar cuya concentracin debe ser conocida, aprovechando las variaciones de una fuerza electromotriz inducida entre un electrodo indicador y uno de referencia, hasta detectar a diferentes intervalos durante el proceso de una valoracin que cantidades qumicamente equivalentes de las dos que hayan reaccionado. Este mtodo result bastante sencillo de aplicar, as como tambin es preciso, por lo que se necesita mucha concentracin y precaucin al momento de aplicarlo. La cantidad de cido fosfrico contenido en los refrescos de cola se determin a travs de las distintas variaciones de pH, esta sustancia dentro de los refrescos de cola cumple un papel fundamental, como lo es conservar los ingredientes de las bebidas de cola y estabilizar su sabor. Cabe destacar que esta sustancia tambin es utilizada en preparacin de fertilizantes, resinas, pulidores, limpiadores de metal, en el tratamiento de agua y fibras textiles, y en la preparacin de sales fosforosas. Finalmente, se pudo determinar la concentracin del cido fosfrico dentro de los refrescos cola, siendo esta una cantidad un poco elevada, lo cual causa efectos negativos dentro del organismo humano, entre los que destacan la desmineralizacin.

Referencias BibliogrficasRubinson J. (2000), Qumica Analtica, 1era Edicin. Pertice Hall, Mxico.Diccionario de Qumica, Editorial Larousse, 1era edicin, Mxico. http://www.cities-eu.org/sites/default/files/attachments/es/071_ES_QMS_CocaCola.pdf